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粉状硝铵炸药连续自动化生产及其生产本质安全性问题

摘  要:介绍了粉状硝铵炸药生产的本质安全性问题,指出工业炸药生产本质安全性与生产工艺装备的连续化自动化水平之间的联系。

  关键词:工业炸药;硝酸铵;乳化炸药;本质安全性

  我国的工业硝铵炸药基本上分为含水炸药和不含水炸药两大类[1]。含水类炸药具有抗水的优点,以乳化炸药为主,约占总量的 30%。不含水炸药具有作功能力较强的优点,以粉粒状铵梯(铵油)炸药为主,约占总量的70%。本文总结分析了国内外安全生产的经验教训,探讨了工业炸药连续化自动化生产工艺与生产本质安全性问题。

  1、粉状硝铵炸药的发展

  粉(粒)状硝铵炸药已经有 100 多年历史[2],其各种问题暴露得较为充分,解决得较为完美,生产使用本质安全性好,多年来基本上没有发生重大意外失控事故。相对来看,乳化炸药从诞生至今只有 30 多年的历史[3],问题的暴露与解决尚不够充分不够完善,因此,近年来屡屡发生意外失控事故。多年来,长沙矿冶研究院一直致力于研制理想的无梯岩石粉状硝铵炸药,各阶段工作简况见表 1。目前(文章来源:安全急救网www.aqjj120.com粉状硝铵炸药的现状是:已经有十分成熟的工艺路线、工业新产品(以我院改性无梯岩石粉状硝铵炸药为代表)和广阔的市场,生产使用本质安全性好,但存在着工艺装备水平低的缺点。

表 1    长沙矿冶研究院粉状硝铵炸药的几个发展阶段

  
 

  2、粉状硝铵炸药的生产工艺路线

  乳化炸药的生产工艺路线为:

 

  乳化炸药的生产工艺方法分:间断式和连续式。连续式中有管道带压输送、无压输送以及钢带式无压输送三种方式。

  粉状炸药的生产工艺路线为:

 

  粉状炸药的生产工艺方法分:气流工艺和轮碾工艺 2 种方式。

粉状硝铵炸药制造工艺路线较短,生产本质安全性较好。正是由于不含水,产品本质上作功能力大。产品好贮存、好使用、易返工处理。在充分认识和了解轮碾工艺的机理基础上,开发新一代粉状硝铵炸药连续化、自动化生产工艺,是一条非常有前途的技术途径。目前我院正在按照国防科工委批准的立项要求进行开发。在国防科工委的领导下,必将开发出符合我国国情的粉(粒)状硝铵炸药的连续化自动化生产工艺技术。中国的粉状硝铵炸药配方与制备机理的研究成果具有国际领先水平。在此基础上充分利用企业现有条件,加快推广使用成熟的、工艺路线短的、生产本质安全性好的、经济适用的粉状硝铵炸药新技术(以我院改性无梯粉状硝铵炸药新技术为代表) ,生产优质无梯粉状硝铵炸药是我国民爆企业加快发展的现实技术优势。

  3、生产本质安全性和生产连续化自动化的关系

  生产本质安全性好的产品,其生产工艺路线及装备必须通过试验来确定。连续化自动化解决的主要是产品质量的稳定性问题,不能解决产品、工艺路线及装备本质的问题。线外控制解决的是操作人员安全问题,不能解决现场执行机械装备损坏、控制仪表失灵的问题。例如,我国粉状硝铵炸药具备生产本质安全,那就是在失控或机械损坏状态(包括人为破坏的极端状态)下最多摧毁一个工房里的少量廉价设备和极少数人。又例如:生产粉状铵梯炸药中的球磨 TNT,显然谈不上连续化自动化,但设计采用停机上料,操作工人线外起动设备,生产本质安全性是好的。在提升加工技术水平、呼唤连续化自动化时,应注意到“连续化自动化不等于生产本质安全” ,线内无人、线外控制方是本质安全之路。反之,生产本质安全不一定都要连续化自动化。生产企业应该具体分析,按经济规律取舍。

  生产本质安全就是要能够证明在失控和机械损坏状态下生产人员和生产装备是安全的。对于炸药生产来说,生产本质安全尤为重要,这一条应该由破坏性试验来验证,由防范设计来保证。

  4、实现工业炸药连续化自动化生产的建议

  1)研究开发的连续化自动化工业炸药生产工艺技术。应该顺应国家的产业政策,实现无梯,根除 TNT 的危害;保留我国工业粉状硝铵炸药设备简单、廉价高效、化解风险,把爆炸的危害局限在最小范围内,任何情况下发生爆炸都绝对不连累前后相关工序,这样的生产本质安全的优点。除非用“吹糠见米试验”确认不传爆,均应认定会爆、会传爆。例如马鞍山矿山院钢带无压输送乳化炸药己被确认不传爆。连续、自动化绝对不能是风险集中化,绝对不能是风险的连续化自动化。我们应该充分地尊重科技人员的诚实奉献。同时,也要注意到商业欺诈,急功近利将给生产企业造成重大危害。

  2)利用企业现有设备厂房,做到投资少、投产快,大大减少新技术实施中的设备投资、厂房改扩建费用。

  3)继承气流工艺生产粉状硝铵炸药产能大的优点,消除气流工艺生产粉状硝铵炸药能耗大、故障多、浪费大等缺点,不增加能耗,便可以迅速投入大批量生产。

  4)力求生产操作简单,有利于工人熟悉掌握,稳定提高产品质量,便于实现炸药系列产品切换,满足市场需要。由技术装备本身来保证产品性能不受气候条件、操作工人执行工艺纪律情况等外界因素变化的影响。

  5)研制的工业炸药连续化自动化生产工艺装备是小型高效还是大型传统,应该遵循炸药生产规律,确保生产安全可靠和良好的产品质量、良好的经济效益。既不能排外,不学习引进国外先进技术,更不能认为采用国外高档昂贵设备多,花钱多就水平高,安全、质量、效益好。

  5、结束语

  1) 炸药生产属危险作业,不安全因素客观存在。其生产本质安全性随着生产装备技术水平的进步而改善。

  同时不可避免地伴随着人们尚未认识的新的危险,对此应引起足够重视。

  2) 使用工艺路线短、成熟的技术生产本质安全性较好。

  参考文献

  1、吕春绪等.膨化硝铵炸药.北京:兵器工业出版社,2001.

  2、Ohlsson CJ,Norrbin JH. Mining Explosive Ammonium Kkrut.Swedish Pat.of 31 May,1867.

  3、Blum HF.Ammonium Nitrate Emulsion Blasting Agent and Method of Preparing Same.USP,3447978. 1969.



 

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